DD145980A1

DD145980A1 - Hochspannungsschaltanlage

Info

Publication number: DD145980A1
Application number: DD21544379A
Authority: DD
Inventors: July G Airapetov; Mikhail E Kheifitz
Original assignee: Vg Proekt Izyskatelsky I Ni
Priority date: 1978-09-12
Filing date: 1979-09-10
Publication date: 1981-01-14
Also published as: DE2936075A1; FR2436515B1; FR2436515A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Elektrotechnik. Zweck der Erfindung ist die Erhoehung der Zuverlaessigkeit der Verbraucherspeisung. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hochspannungsschaltanlage zu schaffen, die ein solches Anschluszschema hat, bei welchem keine Unterbrechung der Energieuebertragung und Abschaltung jedes beliebigen Verbrauchers von den Energieuebertragungsleitungen stattfindet. Die Schaltanlage enthaelt Lastschalter, die den Krafttransformator zumindest an eine Energieuebertragungsleitung anschlieszen, und einen Leistungsschalter, der die Energieuebertragungsleitungen untereinander verbindet.Die Erfindung kann sowohl in Freiluft- als auch in Innenraumschaltanlagen fuer eine Spannung von 110 kV und darueber Verwendung finden.

Description

-A-* 9 ί ^- Ä ß *S Berlin, den 14. 1. 1980

^ ~* '** 56 173 17

Hochspannungsschaltanlage

Die Erfindung betrifft Hochspannungsschaltanlagen und kann sowohl in Freiluft- als auch in Innenraumschaltanlagen für Spannungen von 100 kV und darüber Verwendung finden.

CharakteristJk₁ dor bekannten technischen Lösuricjen

Es sind Hochspannungsschaltanlagen bekannt, bei welchen für jeden Anschluß an eine Stromübertragungsleitung einer bzw. zweier Krafteinheiten (Umspannstation) weniger als ein Leistungsschalter benötigt werden.

Bei einem Versagen des Schalters findet eine völlige Abschaltung der Umspannstation statt. An Anlagen dieser Art dürfen keine solchen Umspannstationen angeschlossen werden, die Verbraucher speisen, bei denen nur eine Kurzzeitunterbrechung der Stromversorgung zulässig ist.

Bekannt sind auch Hochspannungsschaltanlagen für den Anschluß eines bzw. mehrerer Leistungstransformatoren an zwei bzw. mehrere Energieübertragungsleiturg en. Diese Anlagen enthalten Leistungsschalter, die untereinander die Transformatoren und die Energieübertragungsleitungen beispielsweise in Brückenschaltung verbinden.

Diese Schaltanlagen weisen eine geringere Zuverlässigkeit oer Verbraucherversorgung auf, da bei Notabschaltung

— 2 ·»

14. 1. 1980 56 173 17

einer Übertragungsleitung die Abschaltung eines der Leistungstransformatoren möglich ist. Bei der Abschaltung zum Beispiel der mittleren Übertragungsleitung ist auch eine Unterbrechung der Energieübertragung möglich.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht in der Erhöhung der Zuverlässigkeit der Verbraucherspeisung.

Oer Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hochspannungsschaltanlage mit einem solchen Anschlußschema zu schaffen, bei welchem die Abschaltung einer der Energieübertragungsleitungen keine Unterbrechung der Verbraucherspeisung verursacht.

Hrfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß bei der !-Jochspannungsschaltanlage für den Anschluß zumindest eines Leistungstransformators an zwei Obertragungsleitungen, die zwischen den Obertragungsleitungen geschaltete Leistungsschalter enthält, gemäß der Erfindung auch Lastschalter benutzt sind, die jeden Krafttransformator zumindest an eine der Energieübertragungsleitungen legen.

Bei Vorhandensein eines an zwei Energieübertragungsleitungen angeschlossenen Krafttransformators können in der Schaltanlage ein Lastschalter, der den Krafttransformator

14. 1. 1980 56 173 17

an die eine Energieübertragungsleitung anschließt und ein Leistungsschalter, der den Kraf tfransformat.or. an die andere Energieübertragungsleitung legt bzw. zwei Lastschalter, die den Krafttransformator jeweils an beide Energieübertragungsleitungen anschließt, vorgesehen seid.

Falls zwei an zwei Energieübertragungsleitungen angeschlossene Krafttransformatoren vorhanden sind, ist es zweckmäßig, in der Schaltanlage zwei Lastschalter, die jeden Krafttransformator jeweils an eine Energieübortragungsleitung anschließen, zu benutzen, wobei an die andere Energieübertragungsleitung der entsprechende Krafttransformator über einen Leistungsschalter angeschlossen ist. Es ist zweckmäßig, drei Lastschalter zu benutzen, wobei der erste von diesen die Krafttransformatoren miteinander verbindet, während die anderen zwei jeden Kraftransformator an die entsprechende Energieübertragungsleitung anschließen.

Falls an drei Übertragungsleitungen zwei Kraft transformatoren angeschlossen sind, so ist es erwünscht, drei Lastschalter zu benutzen, von welchen der erste die Krafttransformatoren miteinander verbindet, während die anderen zwei jeden Krafttransformator an die ungeradzahligen Energieübertragung slöitungen anschließen.«

Ist die Zahl der Krafttransformatoren und der Energieübertragungsleitungen gleich und übersteigt zwei, so kann jeder Krafttransformator über einen Lastschalter an die entsprechende Energieübertragungsleitung angeschlossen werden, wobei die'Kraf transformatoren untereinander in Reihe "mittels Lastschalter geschaltet sind.«

— 4 —

14. 1.. 1980 56 173 17

Die erfindungsgemäße Schaltanlage sichert eine Erhöhung der Zuverlässigkeit der Verbraucherspeisung durch Inbetriebhaltung alfer Krafttransformatoren sowie durch Erhal tung der Energieübertragung bei Abschaltung einer der Energieübertragungsleitungen, wenn deren Zahl zwei übersteigt.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: eine erfindungsgemäße Schaltanlage mit einem Lastschalter,

Fig. 2: eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltanlage mit zwei Lastschaltern,

Fig. .3-: eine Schaltanlage für den Anschluß von zwei Krafttransformatoren an zivei Energieübertragungsleitungen,

Fig. 4: eine andere Variante der Schaltanlage für den Anschluß von zwei Kraft transformatoren an zwei Energieübortragungsleitungen,

Fig. 5: eine Schaltanlage für den Anschluß von zwei Krafttransformatoren an drei Übertragungsleitungen,

Fig. 6: eine Schaltanlage für den Anschluß von drei Kraft-

— 5 —

14. 1. 1980 56 173 17

# <ύ - 5 transformatoren an drei Obertragungsleitungen.

Nachstehend seien einige Ausführungsformen der Schaltanlage betrachtet, die alle eine gleichartige Verbindung zweier und mehr Energieübertragungsleitungen mittels Leistungsschalter für Kurzschlußstromunterbrechung aufweisen undbei welchen ein oder mehr Lastschalter benutzt werden, die keine Kurzschlußströme unterbrechen.

Fig. 1 zeigt eine Einrichtung für den Anschluß eines Krafttransformators 1 an zwei Energieübertragungsleitungen 2 und 3, die untereinander mittels eines Leistungsschalters 4 verbunden sind. Der Krafttransformator 1 ist an die Leitung 2 über einen Leistungsschalter 5 und an die Leitung 3 über einen Lastschalter 6 gelegt.

Beim Auftreten eines Kurzschlusses in der Leitung, beispielsweise im Abschnitt 7, findet eine Abschaltung der übertragungsleitung 2 durch die Leistungsschalter 4 und 5 statt.

Bei Entstehung eines Kurzschlusses in dem Krafttransformator 1 wird zuerst der Lastschalter 6 abgeschaltet, wonach der Kurzschlußstrom durch den Leistungsschalter 5 unterbrochen wird.

Die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform der Schaltanlage unterscheidet sich von der vorangehenden-dadurch, daß bei dieser zwei Lastschalter 6 und 9, Überkelche öer Krafttransformator 1 jeweils an die Enorgieübortragungsleitungen 3 und 2 angeschlossen ist, benutzt sind.

14. 1. 1980 56 173 17

Die Arbeitsweise dieser Ausführung der Schaltanlage unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen nur bei Entstehung eines Kurzschlusses in dem Krafttransformator, Solche Situationen entstehen wesentlich seltener als ein Kurzschluß in jeder beliebigen Energieübertragungsleitung. Bei einem Kurzschluß in dem Transformator 1 werden von den Schutzmitteln desselben (nicht mitgezeichnet) ein Abschaltsignal für die in der Energieübertragungsleitung speisungsseitig angeordneten Leistungsschalter (nicht mitgezeichnet) gegeben, worauf in der stromlosen Pause eine Abschaltung der Schalter 9 und 6 erfolgt. Dann werden die früher abgeschalteten Leistungsschalter an der Leitung eingeschaltet, und es wird die Energieübertragung wiederhergestellt.

Sind an die Energieübertragungsleitungen 2;3 zwei Krafttransformatoren 1 und 10 (Fig. 3) angeschlossen, so 3ind in der Schaltanlage zwei Lastschalter 6 und 11 vorgesehen. Deder Kraftransformator 1 und 10 ist an die beiden Energieübertragungsleitungen 2, 3 angeschlossen. Hierbei ist der Tranformator 1 an die Leitung 2 über den Leistungsschalter 5 und an die Leitung 3 über den Lastschalter 11 gelegt, während der Transformator 10 an die Energieübertragungsleitung 2 über den Lastschalter G und an die Energieübertragungsleitung 3 über den Leistungsschalter 12 angeschlossen ist.

Die in Fig. 3 gezeigte Schaltung ist eine symmetrische Schaltung, deshalb findet bei Entstehung eines Kurzschlusses an jedem dor vier Abgänge (Abschnitte 7 und 8 bzw. Kraf transformatoren 1 bzw. 10) zuerst eine Abschaltung des Lastschalters 6 bzw. 11 und dann des Lei-

14. 1. 1980 56 173 17

if & .. - 7 -

stungsschalters 5 bzw. 12 statt.

Fig. 4 zeigt eine weitere vereinfachte» Variante einer Schaltanlage, die zwei Kraf transformatoren 1 und 10 an zwei Energieübertragungsleitungen 2 und 3 anschließt und drei Lastschalter 6, 13 und 14 enthält. Diese Schalter 6, 13 und 14 verbinden die Transformatoren 1 und 10 jeweils mit ^en Leitungen 2 und 3 untereinander.

Auftretende Kurzschlüsse in den Abschnitten 7 oder 8 werden wie bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform beseitigt.

Bei einem Kurzschluß in jedem beliebigen Transformator, beispielsweise im Transformator 1, wird der Lastschalter abgeschaltet und dann ein Signal für das Abschalten des Leistungsschalters an dem speisenden Ende der Übertragungsleitung 2 (nicht mitgezeichnet) gegeben. In der stromlosen Pause wird dar Lastschalter 6 abgeschaltet, wonach die Leitung 2 wieder durch den Leistungsschalter 4 und den erwähnten Schalter iäiii Ende der Leitung 2 eingeschaltet wird.

Fig.. 5 zeigt den Anschluß von zwei Krafttransformatoren 1 und 10 an drei Energieübertragungsleitungen 2; 3 und 15. Die Leitungen 2, 3 und 15 sind miteinander über die Leistungsschalter 4 und 16 verbunden, während die Transformatoren 1 und 10 an die erste und dritte Energieübertragungsleitung (12 und 15) jeweils über die Lastschalter 9 unu angeschlossen sind. Darüber hinaus liegt' ein Lastschalter 18 zwischen den Transformatoren 1 und 10.

Falls die Zahl der Transformatoren und die Zahl der Energie» übertragungsleitungon gleich sindf so muß deren Schaltung

14..1. 1980 67 173 17

der in Fig. 6 gezeigten entsprechen, wo diese Zahl drei beträgt.

Die Transformatoren 1; 10 und 20 sind jeweils an eine Leitung 2; 3; 15 über einen Lastschalter 9? 13 bzw. 21 angeschlossen und untereinander über die Lastschalter 19 und 22 in Reihe geschaltet»

Diese Anlage funktioniert wie folgt:

- Be|. einem Kurzschluß, im Abschnitt 8 der Leitung 2 bzw. im Abschnitt 23 der Leitung 15 (dadie Schaltung der Anlage symmetrisch ist) wird der Lastschalter 9 bzw. 21 abgeschaltet, wonach der Kurzschlußstrom durch den Schalter 4 ader unterbrochen wird,, Hierbei werden die Transformatoren I₁ 10 und 20 übet- die Leitungen 3 und 15 oder 2 und 3, an welchen die Energieübetragung erhalten bleibt, gespeist. Bei erfolgreicher automatischer Wiedereinschaltung der Leitung 2 wird die Schaltung völlig wiederhergestellt.

- Bei einem Kurzschluß an der Leitung 3 (Abschnitt 8)

wird der Laärschalter 13 abgeschaltet, wonach die Leistungsschalter 4 und 16 abgeschaltet werden. Die Leistungsübertragung bleibt an den Leitungen 2 und 15 über die Lastschalter 9, 19, 22, 21 erhalten. Bei erfolgreicher automat iecher Wiedereinschaltung wird die Schaltung völlig wiederhergestellt.

- Bei einem Kurzschluß im Transformator 1 wird der Lastschalter 19 gbegschaltet, wonach man den Kurzschlußstrom durch den Leistungsschalter 4 und den Schalter an der Leitung 2 (nicht mitgazeichnet) unterbricht. In der strom-

14. 1. 1980 56 173 17

losen Pause wird der Lastschalter 9 abgeschaltet, und die Leitung 2 wird durch die Schaltung zur automatischen Wiedereinschaltung (nicht mitgezeichnet) eingeschaltet.

- Bei einem Kurzschluß im Transformator 10 werden die Latschalter 19 und 22 abgeschaltet, dann unterbrechen die Leistungsschalter den Kurzschlußstrom, und,äm Schalter der Leitung 3 (nicht mitgezeichnet) trifft ein Abschaltsignal ein. In der stromlosen Pause wird der Lastschalter 13 abgeschaltet und die Leitung 3 durch die Schalter 4 und 16 abgeschaltet. Es findet eine Unterbrechung der Energieübertragung für die Ansprechzeit der Schaltung zur automatischen Wiedereinschaltung statt. Da aber eine Abschaltung des beschädigten Transformators selten vorkommt (nach statistischen Angaben nicht öfter als einmal in 50 Oahren), so ist eine Unterbrechung der Energieübertragung nicht sehr gefährlich.

Nun sei die Arbeitsweise äer Anlage bei einem Versagen der Schaltgeräte betrachtet:

~ Versagt der Schalter 4 bei einem aufgetretenen Kurzschluß im Abschnitt 7, so werden die Schalter 13 und 9 i und danach der Schalter 16 abgeschaltet, wobei die Transformatoren 1, 10, 20 von der Leitung 15 gespeist werden,

- Bei einem Versagen des Schalters 4 im Falle eines Kurzschlusses im Abschnitt 8 werden die Lastschalter 9 und 13 sov^ie der Leistungsschalter 16 abgeschaltet, und die Transformatoren 1, 10, 20 werden von uo>r Leitung IS gespeist.

- Ein Versagen des Schalters 16 im Falle eines Kurzschlus-

- 10 -

14. 1. 1980 56 173 17

ses im Abschnitt 8 verursacht ein Abschalten der Lastschalter 21 und 13 und des Leistungsschalter 4, und die Transformatoren 1, 10, 20 werden von der Leitung 2 gespeist .

- Ein Versagen des Schalters 4 bei einem Kurzschluß im Transformator 1 verursacht ein Abschalten des Schalters 13 und 19 und sodann desSchalters 16. Hierbei werden die Transformatoren 10 und 20 von der Leitung 15 gespeist.

~ Bei einem Versagen desSchalters 9 wird der Schalter abgeschaltet, und außer der beschädigten Leitung 2 wird der Transformator 1 abgeschaltet. Bei einem Versagen des Schalters 21 wird der Schalter 22 abgeschaltet, und außer der beschädigten Leitung 15 wird der Transformator 20 abgeschaltet .

Somit bleiben bei einer Abschaltung jeder beliebigen Einheit der Schaltanlage zumindest zwei Leitungen und zwei Transformatoren in Funktion, während bei einem Versagen jedes beliebigen Schalters in Funktion zumindest eine Leitung und ein Transformator bleiben. .

Ein völliges Erlöschen der Urnspannstation erfolgt entweder bei einem gleichzeitigen Versagen der Schalter und 16, was etwa einmal in 600 CJahren möglich ist, oder bei einem gleichzeitigen Versagen der Schalter 19 und 22, was noch seltener passieren kann.

- 11 —

Claims

•14'. 1. 1980 56 173 17

1. Hochspannungsschaltanlage für den Anschluß zumindest eines Krafttransformators an zumindest zwei Energieübertragungsleitungen, die zwischen den Energieübertragungsleitungen geschaltete Leistungsschalter enthält, gekennzeichnet dadurch,daß sie Lastschalter (6; 9; 11) aufweist, die jeden Krafttransformator (1; 10) zumindest an eine Energieübertragungsleitung (2; 3) anschließt.
2. Schaltanlage nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß beim Vorhandensein eines an zwei Energieübertragungsleitungen (2; 3) angeschlossenen Krafttransformatocs (1) in dieser ein Lastschalter (6), der den Krafttransformator (1) an die eine Energieübertragungsloitung (3) legt, und ein Leistungsschalter (5), dor den Krafttransformator (1) an die andere Energieübertragungsleitung (2) ansch.ließt, vorgesehen ist.
3. Schaltanlage nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß beim Vorhandensein eines an zwei Energieübertragungsleitungen (2; 3) angeschlossenen Krafttransformators (1) in dieser zwei Lastschalter (6: 9) den Krafttransformator (1) jeweils an die beiden Energieübertragungsleitungen (2; 3) anschließen,
4. Schaltanlage nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß beim Vorhandensein zweier an zwei Energieüber-

~ 12' -
14. 1. 1980 56 173 17

tragungsleitungen (2; 3) angeschlossenen Krafttransformatoren (1 und 10) in dieser zwei Lastschalter (6; 11) jeden Krafttransformator (1 oder 10) jeweils an eine Energieübertragungsleitung (3 oder 2) anschließen, wobei an die andere Energieübertragungsleitung (2 oder 3) uer entsprechende Krafttransformaitor (1 oder 10) über einen Leistungsschalter (5 oder 12) angeschlossen ist.
5. Schaltanlage nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß zwei Krafttransformatoren (1; 10) an zwei Energieübertragungsleitungen (2; 3) angeschlossen sind und in den Leitungen sich drei Lastschalter (14; 6; 13) befinden, von denen der erste (14) die Krafttransformatoren (.1; 10) untereinander verbindet, während die anderen zwei (6; 13) jeden Krafttransformator (1; 10) an die entsprechende Energieübertragungsleitung (2; 3) anschließt.
6. Schaltanlage nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß zwei Krafttransformatoren (1; 10) an drei Energieübertragungsleitungen (2; 3; 15) angeschlossen sind und in den Leitungen sich drei Lastschalter (18; 17; 9) befinden, von welchen der erste (18) untereinander die Krafttronsformatoren (1; 10) verbindet, während die anderen zwei Schalter (9; 17) · den entsprechenden Krafttransformaror (1; 10) on die ungeradzahligon Energieübertragungsleitungon (2; 15) anschließen.

.- 13
14. 1. 1980 56 173 17

Schaltanlage nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß bei einer gleichen Zahl von Krafttransformatoren (1; 10; 20) und Energieübertragungsleitungen (2; 3; 15), jedoch mindestens drei, in öer Anlage jeder Krafttransformator (1; 10; 20) über einen Lastschalter.(9; 13; 21) an die entsprechende Energieübertragungsleitung (2; 3; 15) angeschlossen ist, wobei die Krafttransformatoren (1; 10; 20) untereinander in-Reihe mittels Lastschalter (19; 22) geschaltet sind.

Hierzu 1 Seite Zeichnungen